整流电路的输入输出功率怎么计算

莎琳

1、输出的地方是电容和电阻并联的嘛，我是应该直接用通过他们俩的总电流乘以输出电压算呢还是只用通过电阻的电流用R*iR^2算？
2、应该对一个周期内积分呢还是对仿真所有的时间求平均呀
3、同样地，输入功率用输入电压乘以输入电流，算一个周期内的积分还是整个仿真时间的平均呢？
4、由于我的电路结构是输入正弦先整流成两个半波，然后经过两个支路之后最后叠加，那我应该把两个支路的输出功率相加之和除以输入功率得到能量转换率么？

大白白

最前：无论是半波，还是全波，本质是给电容充电，电阻放电，即是一个充放电的电压波形。
1. 这个电路，电阻扮演的角色是负载，所以，Pout只能用后者计算。电容储能，电阻等效为负载消耗能量，这两个能量均来自于输入。如果电阻很小，则电流很大，在输入功率一定的情况下，Vout起不来；如果电阻很大，则电流很小，类似于开路，这个电路就近乎等效于电容储能，即能量收集电路。
2. 这个要分情况，假如电路就是给出的这样（一个二极管接一个电容），那么只要电压大于二极管阈值，那么导通的情况下电容充电+电阻放电；电压小于阈值，电容对电阻放电。这种情况下，每个周期，电压情况相同，就只用对一个周期进行平均（小电容）。如果是升压电路（前面还有个二极管加电容），那么，最终是需要多个周期才能到达最终的稳定状态，这时候，需要根据稳定时的平均功率算作是整流的输出功率。另外，如果作为能量收集用，电容设置很大，那么Pin一定的情况下，充电过程会很慢，显然这个过程的输出功率不具备参考性（极端例子，带不动负载）。
3. 同上，另外，在未达到稳定状态时的这个过程可以算作整流电路的响应时长；整个时间的功率平均，这种功率的定义需要具体结合电路是怎么用，用在哪里。
4. 电路分开的话，是这么计算的。功率计算没什么特别的。

莎琳

用哪一种计算呢，太疑惑了

星航夜雪

我的理解，电容是储能原件，不消耗能量，只有电阻耗能，应该算电阻上的电流。 整流电路是周期性的，因此只算一个周期求时间平均就好了

莎琳

大白白 发表于 2020-12-11 17:00
最前：无论是半波，还是全波，本质是给电容充电，电阻放电，即是一个充放电的电压波形。
1. 这个电路，电阻 ...

想问一下这个理想运放会影响输入输出的电流吗？
我现在觉得它是会影响的，如果影响我应该怎么处理它呢？

我当时加上是因为后面的负载会影响Vac+和Vac-的电压波形

大白白

莎琳 发表于 2020-12-12 18:16
想问一下这个理想运放会影响输入输出的电流吗？
我现在觉得它是会影响的，如果影响我应该怎么处理它呢？
...

1. 思路很好，也没有问题，如果我没有理解错的话，不会影响输入输出电流，毕竟理想运放。不过加一个运放，把输出接地会不会浪费，毕竟运放需要额外供电。只是起到隔离作用的话，开关就可以，就是加个判断条件之类的。2. 加负载影响AC，笼统讲，我觉得是AC驱动能力不行，就是在整流过程中是对电容充电，然后动态地电容放电过程，如果，电容充电充不起来，就会导致AC受影响。不是理想运放的锅就是了。

莎琳

大白白 发表于 2020-12-13 20:01
1. 思路很好，也没有问题，如果我没有理解错的话，不会影响输入输出电流，毕竟理想运放。不过加一个运放 ...

如果这样，麻烦请教一下，下面这个图能量转换率会有大于1的情况，可能是哪里出了问题呢？


另一侧接的相同的结构，是之前那个图前面再加了两个开关

大白白

莎琳 发表于 2020-12-14 11:48
如果这样，麻烦请教一下，下面这个图能量转换率会有大于1的情况，可能是哪里出了问题呢？

电路里有两个额外供电的器件（有源器件），Gain和OPA，这两个其实会有额外的电源功率加入。所以，你如果用gain后面的电压电流算源计算的话，会不会就不会大于1了？

莎琳

大白白 发表于 2020-12-14 15:37
电路里有两个额外供电的器件（有源器件），Gain和OPA，这两个其实会有额外的电源功率加入。所以，你如果 ...

但您说的这个点的电流基本上算是我的输出电流了，用作源电流感觉是不是不太合适呀

所以我感觉还是不能用运放
不用的话，我就会遇上不收敛还有电压波形不对的情况，我现在还没不知道怎么解决

大白白

莎琳 发表于 2020-12-14 19:42
但您说的这个点的电流基本上算是我的输出电流了，用作源电流感觉是不是不太合适呀

所以我感觉还是不能用 ...

效率超过了1，是因为有额外的功率加入，应该是Gain模块，可以把OPA去了试试。增益模块是额外增加了功率的，要是把额外增益考虑整流效率里面，应该就没有超过1的情况了。可以把Gain去了，应该就正常了。